किसी धातु की विशिष्ट ऊष्मा धारिता के प्रयोग में 0.20 किग्रा के धातु के गुटके को `150^@C` पर तप्त करके, किसी ताँबे के ऊष्मामापी (जल तुल्यांक = 0.025 किग्रा), जिसमें `27^@C` का `150 cm^3` जल भरा है, में गिराया जाता है। अंतिम ताप `40^@C` है। धातु की विशिष्ट ऊष्मा धारिता परिकलित कीजिए। यदि परिवेश में क्षय ऊष्मा उपेक्षणीय न मानकर परिकलन किया जाता है, तब क्या आपका उत्तर धातु की विशिष्ट ऊष्मा धारिता के वास्तविक मान से अधिक मान दर्शाएगा अथवा कम ?

Explanation

प्रश्नानसार. धात के गुटके का द्रव्यमान `m_1` = 0.20 किग्रा, जल का आयतन `= 150 cm^3` , कैलोरीमिति में आयतन `= 150 xx 10^(-6) m^3`
धातु के गुटके का ताप `t_1 = 150^@C` , कैलोरीमिति में ताप `t_2 = 27^@C`
मिश्रण का अन्तिम ताप `t_3 = 40^@C` , कैलोरीमिति में जल का द्रव्यमान `m_3 = 0.025` किग्रा
यदि गुटके की विशिष्ट ऊष्मा c है, तो
`therefore गुटके द्वारा ऊष्मा में कमी `= mc (t_1 - t_3)`
` = 0.20 xx c ( 150 xx 40)=22c`
जल का द्रव्यमान = जल का आयतन x घनत्व
`m_2 = 150 xx 10^(-6) xx 1 xx 10^3`
` = 150 xx 10^(-3) kg`
जल तथा कैलोरीमिति द्वारा ली गई ऊष्मा ` = (m_2 + m_3) c_1 (t_3 - t_2)`
` = (150 xx 10^(-3) + 0.025 ) xx 4.2 xx 10^3 (40 - 27)`
= 9555 जूल
अब दी गई ऊष्मा = ली गई ऊष्मा
` therefore` 22 c = 9555
`c - 434.3 J//kg xx ""^@C rArr 0.434 J//gm xx K`
यदि वायुमण्डल में क्षय ऊष्मा नगण्य नहीं है, तब धातु की विशिष्ट ऊष्मा वास्तविक मान से कम होगी।